CN108237468B - 厚度缩减装置及厚度缩减方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种厚度缩减装置及厚度缩减方法，厚度缩减装置包括旋转载台及研磨轮。旋转载台具有承载面且适于以第一转动轴为轴旋转，其中所述承载面适于承载样品。研磨轮配置于所述承载面上方，其中所述研磨轮适于以垂直所述第一转动轴的第二转动轴为轴旋转而研磨所述承载面上的所述样品，以缩减所述样品的至少局部区域的厚度。

Description

厚度缩减装置及厚度缩减方法
技术领域
本发明的实施例涉及一种厚度缩减装置及厚度缩减方法，尤其涉及一种包括研磨轮的厚度缩减装置及厚度缩减方法。
背景技术
为了提高半导体工艺的良率，需独立地进行产品测试。例如，可利用激光扫描显微镜(laser scanning microscope，LSM)等光学扫描显微镜对半导体组件的待检测区域进行影像获取，以判断半导体组件的制造质量。
由于半导体组件及其待检测区域的尺寸极小，因此光学扫描显微镜一般需使用固态浸没式透镜(solid immersion lens，SIL)来获取其影像。此外，因半导体组件的材质较难让光学式扫描显微镜的扫描光线穿透，故需先对半导体组件的待检测区域进行厚度缩减，然后再利用光学扫描式显微镜检测待检测区域。然而，若经厚度缩减的待检测区域的面积不足，则难以将固态浸没式透镜置放于待检测区域上。此外，若经厚度缩减的待检测区域的表面不够平整，则固态浸没式透镜无法确实地靠合于待检测区域的表面以准确地进行检测。
发明内容
一种厚度缩减装置，包括旋转载台及研磨轮。旋转载台具有承载面且适于以第一转动轴为轴旋转，其中所述承载面适于承载样品。研磨轮配置于所述承载面上方，其中所述研磨轮适于以垂直所述第一转动轴的第二转动轴为轴旋转而研磨所述承载面上的所述样品，以缩减所述样品的至少局部区域的厚度。
一种厚度缩减方法，包括：经由旋转载台的承载面承载样品，并驱动所述旋转载台以第一转动轴为轴旋转；驱动所述承载面上方的研磨轮以垂直所述第一转动轴的第二转动轴为轴旋转，而使所述研磨轮研磨所述承载面上的所述样品，以缩减所述样品的至少局部区域的厚度。
附图说明
图1是本发明一实施例的厚度缩减装置的示意图；
图2是本发明一实施例的厚度缩减方法流程图；
图3A示出经厚度缩减后的样品的俯视图；
图3B示出图3A的样品沿I-I’线的剖面图；
图4示出固态浸没式透镜靠合于图3B的样品；
图5是本发明另一实施例的厚度缩减装置的示意图。
图6A至图6C示出图5的研磨轮被替换。
附图标号说明
50：样品；
50a：待检测区域；
52：背面；
60：透镜；
100、200：厚度缩减装置；
110、210：旋转载台；
110a：承载面；
120、220、320、420、520：研磨轮；
120a：研磨面；
230：平移载台；
A1：第一转动轴；
A2：第二转动轴；
D：直径；
T1、T2：厚度；
V1：第一方向；
V2：第二方向；
S602、S604：步骤。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是本发明一实施例的厚度缩减装置的示意图。请参考图1，本实施例的厚度缩减装置100包括旋转载台110及研磨轮120。旋转载台110具有承载面110a且适于被驱动而以第一转动轴A1为轴旋转。即，第一转动轴A1通过例如为圆形的承载面110a的中心，且旋转载台110适于以通过承载面110a的中心的第一转动轴A1为轴而旋转。所述承载面110a适于承载样品50，样品50例如是但不限制为半导体封装或其他种类的半导体组件，且承载面110a上的样品50例如是以其背面52朝向上方。
研磨轮120配置于旋转载台110的承载面110a上方，并藉其研磨面120a进行研磨作业。具体而言，研磨轮120适于被驱动而以实质上垂直于第一转动轴A1的第二转动轴A2为轴旋转而研磨承载面110a上的样品50的背面52，以缩减样品50的至少局部区域(即样品的待检测区域)的厚度。此外，研磨轮120适于被驱动而沿第一转动轴A1往复移动，以调整研磨轮120与旋转载台110的承载面110a之间的距离，并据此控制样品50被研磨轮120研磨的深度。其中，第一转动轴A1及第二转动轴A2例如皆通过研磨轮120的中心。
以下经由流程图更清楚地说明图1的厚度缩减装置的作业流程。图2是本发明一实施例的厚度缩减方法流程图。首先，经由旋转载台110的承载面110a承载样品50，并驱动旋转载台110以第一转动轴A1为轴旋转(步骤S602)。接着，驱动承载面110a上方的研磨轮120以垂直第一转动轴A1的第二转动轴A2为轴旋转，而使研磨轮120研磨承载面110a上的样品50，以缩减样品50的至少局部区域的厚度(步骤S604)。
图3A示出经厚度缩减后的样品的俯视图。图3B示出图3A的样品沿I-I’线的剖面图。请参考图3A及图3B，具体而言，样品50的初始厚度T1及待检测区域50a经厚度缩减后的厚度T2例如分别为5微米及1微米，且待检测区域50a例如为直径D为1毫米的圆形区域。但本发明的实施例并不以此为限，厚度T2可小于1微米或为其他适当厚度，且直径D可大于1毫米或为其他适当直径。此外，待检测区域50a的表面的平均表面粗糙度例如但不限制为介于10～100纳米。
为了提高影像捕获设备所获取样品50的影像的分辨率，需利用较短波长的扫描光线来对样品50进行扫描，然若样品50为对于较短波长的扫描光线具有较高的吸收率的半导体组件，则较短波长的扫描光线会因样品50的厚度过厚而难以穿透样品50，故如上述般以研磨方式缩减样品50的厚度可使较短波长的扫描光线易于穿透样品50而有效地进行检测。
进一步而言，如上述般经由旋转载台110带动样品以第一转动轴A1为轴相对于研磨轮120旋转，可扩大样品50被研磨轮120研磨的范围，且可确保样品50被研磨轮120研磨的区域较为平整。据此，样品50经厚度缩减的待检测区域50a如图4所示具有足够的面积来置放固态浸没式透镜(标示为60)，且固态浸没式透镜可确实地靠合于待检测区域50a的平整表面，使影像捕获设备(如光学扫描显微镜或穿透式电子显微镜)可准确地对样品50进行检测。为使附图较为简洁，图4仅示出固态浸没式透镜的用以靠合于样品50的硅、砷化镓透镜60，固态浸没式透镜实际上还包括对位于硅、砷化镓透镜60的其他透镜组。
在本实施例中，当旋转载台110以第一转速以第一转动轴A1为轴旋转时，研磨轮120以大于第一转速的第二转速以第二转动轴A2为轴旋转。即，旋转载台110的转速设定为小于研磨轮120的转速。举例而言，旋转载台110的转速可设定为介于5每分钟转数(rpm)至500每分钟转数(rpm)之间，而研磨轮120的转速可设定为介于10每分钟转数(rpm)至1000每分钟转数(rpm)之间，研磨轮120作用于旋转载台110的下压力例如为介于1克重至200克重，然本发明实施例不对旋转载台110的转速、研磨轮120的转速及研磨轮120的所述下压力加以限制。藉此，可避免旋转载台110旋转过慢而导致样品50的待检测区域50a无法完整地被研磨轮120研磨。举例来说，旋转载台110的所述第一转速例如但不限制为研磨轮120的所述第二转速的两倍。
图5是本发明另一实施例的厚度缩减装置的示意图。在图5的厚度缩减装置200中，旋转载台210及研磨轮220的配置与作用方式类似图1的旋转载台110及研磨轮120的配置与作用方式，于此不再加以赘述。厚度缩减装置200与厚度缩减装置100的不同处在于，厚度缩减装置200还包括平移载台230。旋转载台210配置于平移载台230上且适于以第一转动轴A1为轴相对于平移载台230旋转。平移载台230则适于被驱动而沿垂直于第一转动轴A1的第一方向V1及第二方向V2平移以带动旋转载台210沿第一方向V1及第二方向V2平移，其中若将第一转动轴A1的轴向定义为z方向，则第一方向V1及第二方向V2例如定义为相互垂直的x方向及y方向。藉此，可进一步在第一方向V1及第二方向V2上扩大样品50被研磨轮220研磨的范围。举例来说，可将平移载台230沿第一方向V1及第二方向V2的移动范围设定为100～200微米，但本发明的实施例并不以此为限。此外，经由平移载台230沿第一方向V1及第二方向V2的移动，可以依需求控制样品50被研磨区域的形状。
本实施例的研磨轮220例如为可替换式的研磨轮。图6A至图6C示出图5的研磨轮被替换。举例来说，可将图5的研磨轮220替换为图6A所示的研磨轮320，研磨轮220与研磨轮320沿第一转动轴A1的尺寸(例如为研磨轮的径向的尺寸)不同，示出为研磨轮320沿第一转动轴A1的尺寸大于研磨轮220沿第一转动轴A1的尺寸。也可将图5的研磨轮220替换为图6B所示的研磨轮420，研磨轮220与研磨轮420沿第一转动轴A1的尺寸(例如为研磨轮的径向的尺寸)不同，示出为研磨轮420沿第一转动轴A1的尺寸小于研磨轮220沿第一转动轴A1的尺寸。如上述般改变研磨轮的径向的尺寸，可在相同转速下使研磨轮的研磨面相对于样品50具有不同的移动速度，以因应不同的工艺需求。
此外，可将图5的研磨轮220替换为图6C所示的研磨轮520，研磨轮220与研磨轮520沿第二转动轴A2的尺寸(例如为研磨轮的轴向的尺寸)不同，示出为研磨轮420沿第二转动轴A2的尺寸大于研磨轮220沿第二转动轴A2的尺寸。如上述般改变研磨轮的轴向的尺寸，可相应地改变研磨轮的研磨面的宽度，以因应不同的工艺需求。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种厚度缩减装置，其特征在于，包括：
旋转载台，具有承载面且适于以第一转动轴为轴旋转，其中所述承载面适于承载样品；
研磨轮，配置于所述承载面上方，其中所述研磨轮适于以垂直所述第一转动轴的第二转动轴为轴旋转而研磨所述承载面上的所述样品，以缩减所述样品的至少局部区域的厚度使得所述样品被研磨区域的表面平整；以及
平移载台，所述旋转载台配置于所述平移载台上，所述平移载台适于沿相互垂直的第一方向及第二方向平移以带动所述旋转载台沿所述第一方向及所述第二方向平移而控制所述样品被研磨区域的形状，
其中当所述研磨轮旋转时，所述旋转载台相对于所述平移载台旋转。
2.根据权利要求1所述的厚度缩减装置，其特征在于，当所述旋转载台以第一转速以所述第一转动轴为轴旋转时，所述研磨轮以大于所述第一转速的第二转速以所述第二转动轴为轴旋转。
3.根据权利要求1所述的厚度缩减装置，其特征在于，所述旋转载台适于以所述第一转动轴为轴相对于所述平移载台旋转，所述第一方向及所述第二方向垂直于所述第一转动轴。
4.根据权利要求1所述的厚度缩减装置，其特征在于，所述研磨轮为可替换式的研磨轮。
5.一种厚度缩减方法，其特征在于，包括：
经由旋转载台的承载面承载样品，并驱动所述旋转载台以第一转动轴为轴旋转；
驱动所述承载面上方的研磨轮以垂直所述第一转动轴的第二转动轴为轴旋转，而使所述研磨轮研磨所述承载面上的所述样品，以缩减所述样品的至少局部区域的厚度使得所述样品被研磨区域的表面平整；
驱动平移载台沿相互垂直的第一方向及第二方向平移，以带动配置于所述平移载台上的所述旋转载台沿所述第一方向及所述第二方向平移而控制所述样品被研磨区域的形状，其中当所述研磨轮旋转时，所述旋转载台相对于所述平移载台旋转；
置放固态浸没式透镜于所述样品被研磨区域的平整表面上；以及
通过影像捕获设备以及置放于所述样品被研磨区域的所述平整表面上的所述固态浸没式透镜对样品进行检测。
6.根据权利要求5所述的厚度缩减方法，其特征在于，当所述旋转载台以第一转速以所述第一转动轴为轴旋转时，所述研磨轮以大于所述第一转速的第二转速以所述第二转动轴为轴旋转。
7.根据权利要求5所述的厚度缩减方法，其特征在于，所述第一方向及所述第二方向垂直于所述第一转动轴。
8.根据权利要求5所述的厚度缩减方法，其特征在于，包括：
替换所述研磨轮为另一研磨轮，所述两研磨轮沿所述第一转动轴的尺寸不同或沿所述第二转动轴的尺寸不同。
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